[發明專利]一種雙饋風力發電并網系統虛擬電容控制方法有效

申請號：	202010062404.9	申請日：	2020-01-19
公開（公告）號：	CN111130142B	公開（公告）日：	2021-03-30
發明（設計）人：	姚駿;孫鵬;裴金鑫;張海林;黃森;常喜強;張鋒;王衡;亢朋朋	申請（專利權）人：	重慶大學;國網新疆電力有限公司
主分類號：	H02J3/38	分類號：	H02J3/38
代理公司：	重慶博凱知識產權代理有限公司 50212	代理人：	李海華
地址：	400044 ***	國省代碼：	重慶;50
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種風力發電并網系統虛擬電容控制方法
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【權利要求書】：

1.一種適用于雙饋風力發電并網系統在低電壓穿越期間的虛擬電容控制方法，用于提高雙饋風力發電并網系統在電網對稱短路故障期間的動態穩定性；其特征在于：本方法涉及對雙饋風力發電并網系統鎖相環輸入的三相電壓信號進行控制，具體步驟如下；

A1)雙饋風力發電并網系統采用電動機慣例，故障期間采集并網點三相電壓信號V_PCC，按照下式計算雙饋風力發電并網系統鎖相環的輸入電壓V’_PCC：

式中，I_G是故障期間雙饋風力發電并網系統向電網輸入的電流，s為拉普拉斯算子，C_V為雙饋風力發電并網系統虛擬電容值；G_reso(s)為帶阻濾波器傳遞函數，其中帶通濾波器的諧振頻率選擇故障期間發生振蕩失穩的頻率；

A2)步驟A1)中雙饋風力發電并網系統虛擬電容值C_V對應的容抗等于外部電網阻抗，外部電網阻抗通過在線阻抗測量得到，按照下式計算雙饋風力發電并網系統虛擬電容值C_V：

式中，ω₀是雙饋風力發電并網系統的振蕩頻率，L_L為外部電網阻抗電感值；

A3)將步驟A1)和A2)得到的電壓V’_PCC在電網發生對稱短路故障時輸入到雙饋風力發電并網系統的鎖相環，雙饋風力發電并網系統的定子側輸出阻抗Z_{rsc_re}和網側逆變器輸出阻抗Z_{gsc_re}滿足以下公式：

即可對雙饋風力發電并網系統鎖相環模塊輸入電壓的控制來提高系統在故障期間的動態穩定性；其中，R_s、R_r分別為雙饋電機定子電阻和轉子電阻；L_ls、L_lr、L_ms、L_mr、L分別為定子漏感、轉子漏感、定子自感、轉子自感和網側濾波器電感；I₁、I_r1、V₁分別為基頻定子側電流、轉子側電流和電壓的幅值；D₀、Q₀、D_r0、Q_r0為與穩態工作點有關的直流量；K_dq、K_e分別為交叉耦合系數和電機匝比；f₁、s分別為基頻頻率和拉普拉斯算子；ρ(s)＝(s-jω_r)/s，ω_r為轉子轉速；G(s)＝±jH_PLL(s)/(1+V₁H_PLL(s))，H_PLL(s)＝(k_pp+k_pi/s)/s，k_pp、k_pi分別為鎖相環的比例系數和積分系數；H_i(s)＝(k_ip+k_ii/s)，k_ip、k_ii分別為電流環比例系數和積分系數。